Opérationnalisation des actes de langage en interface Homme-Machine tangible et avancée pour un assistant culinaire destiné à des personnes ayant un traumatisme crânien cérébral

Les activités de la vie quotidienne sont indispensables pour le bien-être physique et moral. Pour que celle-ci soit réussie par les personnes ayant un traumatisme crânien cérébral (TCC), une aide technologique s’avère souvent nécessaire. Les troubles cognitifs empêchent les personnes ayant un TCC de rester chez elles. L’assistant culinaire est un outil composé de trois sous-systèmes: assistance, supervision et communication. L’assistant permet aux personnes ayant un TCC de cuisiner un repas chaud en proposant à celles-ci des stratégies d’assistance cognitive. Ce mémoire présente le sous-système de communication, qui établit la communication entre la personne ayant un TCC et l’assistant culinaire. Nous avons utilisé la méthode LUCID pour concevoir le sous-système de communication. Tout d’abord, nous avons commencé par l’étape prospective et d’exploration pour définir les membres de l’équipe et leurs rôles, afin de comprendre le comportement des personnes ayant un TCC. Pour la compréhension des comportements, nous avons utilisé les persona et des scénarios. Nous avons conçu trois persona principaux (TCC sévère, modéré et léger) et deux secondaires (proche aidant et ergothérapeute). Après la validation des persona, nous avons construit deux scénarios, un sans assistance qui permet de comprendre la gradation d’assistance donnée par l’ergothérapeute durant l’évaluation, un avec assistance pour concevoir les fonctionnalités de l’assistant culinaire et d’établir la communication entre les trois sous-systèmes et l’utilisateur. Ensuite, nous avons conçu les interfaces de l’assistant culinaire selon chaque profil des AVQ. Finalement nous avons développé le sous-système de communication en utilisant des actes de langage pour définir la communication entre les trois sous-systèmes de communication et la gradation de l’assistance, des web service REST comme une technologie qui rend chaque sous-système indépendant. L’assistant culinaire est en cours de développement. Enfin, ultérieurement les différentes fonctionnalités de l’assistant seront testées dans l’appartement de laboratoire DOMUS, et ensuite il sera implémenté auprès de personnes ayant un TCC pour une utilisation régulière chez elles.

Les programmes de pairs aidant (PPA) pour les jeunes en milieu scolaire : une revue des évaluations de programmes existants et une présentation des facteurs favorables et nuisibles à leur implantation.

L'objectif de cet essai est donc de recenser les divers facteurs favorables et nuisibles à l'implantation de programmes de pairs aidant auprès des élèves des écoles secondaires, ainsi que les impacts de ces programmes qui sont mentionnés dans la documentation. Cette recension permettra aux psychoéducateurs ou aux autres intervenants scolaires désireux d'implanter un tel programme, de maximiser le processus d'implantation à entreprendre ainsi que les effets souhaités.

Influence des caractéristiques rhéologiques des bétons autoplaçants sur leur durabilité

Résumé : De même degré d’importance que les paramètres de formulation, les conditions de consolidation sont des facteurs déterminants pour la durabilité des bétons conventionnels vibrés. Dans le cas des bétons autoplaçants (BAP), grâce à leur grande fluidité, la mise en place dans les coffrages a lieu par écoulement libre sous l’effet de leur poids propre. Leur consolidation se fait sans vibration grâce à leurs caractéristiques rhéologiques. Il est donc légitime de penser que les caractéristiques rhéologiques des BAP peuvent avoir une influence importante sur les propriétés qui déterminent la durabilité. Cette thèse étudie les liens possibles entre les caractéristiques rhéologiques des BAP et leur durabilité vis-à-vis du transport des agents agressifs. Dix-sept formulations de BAP couvrant une large gamme de caractéristiques rhéologiques et se différenciant uniquement par leur dosage en adjuvants ont été étudiées à cet effet. Trois modèles rhéologiques classiques ont été mis en œuvre pour la détermination des paramètres rhéologiques des bétons étudiés. L’essai de sorptivité et dans une moindre mesure l’essai de carbonatation accélérée ont été utilisés comme indicateur de durabilité vis-à-vis du transport des agressifs. La durabilité de la couche superficielle au contact respectivement avec le coffrage en bois et en PVC a été étudiée et les résultats ont été comparés à la durabilité du béton à cœur. Cette étude a été faite en tenant compte des échanges hydriques et de l’arrangement granulaire au droit du coffrage. D’autre part, l’étude de la durabilité de la couche superficielle dans des conditions de mise en place proches du chantier a été faite sur 6 poutres partiellement armées longues de 2 m ainsi que sur 3 bétons semi-autoplaçants légèrement vibrés. Les résultats montrent qu’il existe une corrélation forte entre la viscosité plastique du modèle Bingham modifié ou le coefficient de consistance du modèle Herschel-Bulkley et la sorptivité. Très probablement, la viscosité agit sur le volume relatif des pores capillaires de gros diamètres. L’étude spécifique de la couche superficielle a montré que sa sorptivité dépend du type de coffrage utilisé à cause des éventuels échanges hydriques opérés entre le béton et la surface du coffrage. De plus, l’arrangement granulaire au droit du coffrage est également influencé. Ainsi, la sorptivité de la couche superficielle au contact du PVC est proche mais inférieure à celle du béton à cœur. La sorptivité de la couche superficielle au contact du bois est significativement inférieure à celle de la couche superficielle au contact du PVC tout en restant corrélé avec la viscosité plastique du modèle Bingham modifié ou le coefficient de consistance du modèle Herschel-Bulkley.

Étude de la cristallisation du polyhydroxybutyrate

Le polyhydroxybutyrate (PHB) est un biopolymère intracellulaire synthétisé par fermentation bactérienne. Il présente de nombreux avantages (propriétés thermiques et mécaniques comparables à celles de polyoléfines, haute hydrophobie, biocompatibilité, biodégradabilité, industrialisable) et de nombreux inconvénients significatifs (mauvaise stabilité thermique et fragilité). Cette mauvaise stabilité est due à un phénomène de dégradation thermique proche du point de fusion du PHB. Ceci conduit à une réduction du poids moléculaire par un procédé de scission de chaîne aléatoire, modifiant alors irréversiblement les propriétés cristallines et rhéologiques de manière. Ainsi, les températures de fusion et de cristallisation du PHB diminuent drastiquement et la cinétique de cristallisation est ralentie. Par ailleurs, un second phénomène d'autonucléation intervient à proximité du point de fusion. En effet, une certaine quantité d'énergie est nécessaire pour effacer toute présence de résidus cristallins dans la matière à l’état fondu. Ces résidus peuvent agir comme nucléides pendant le processus de cristallisation et y influencer de manière significative la cinétique de cristallisation du PHB. Ce mémoire vise à montrer l'effet des processus de dégradation thermique et d’autonucléation du PHB sur sa cinétique de cristallisation. Pour cela, trois protocoles thermiques spécifiques ont été proposés, faisant varier la température maximum de chauffe (Th) et le temps de maintien à cette température (th) afin apporter une nouvelle approche de effet du traitement thermique sur la cristallisation, l’autonucléation, la dégradation thermique et la microstructure du PHB en utilisant respectivement la calorimétrie différentielle à balayage (DSC) dans des conditions cristallisation non-isotherme et isotherme, la diffraction de rayon X (WAXD), la spectroscopie infrarouge (FT-IR) et la microscopie optique. Th a été varié entre 167 et 200 °C et th entre 3 et 10 min. À Th ≥185°C, le phénomène de scission de chaine est le seul phénomène qui influence de cinétique de cristallisation alors qu’à Th < 180°C le processus de nucléation homogène est favorisé par la présence de résidus cristallins est prédomine sur le phénomène de dégradation. En ce qui concerne l'effet du temps de maintien, th, il a été mis en évidence le phénomène de dégradation thermique est sensible à la variation de ce paramètre, ce qui n’est pas le cas du processus d’autonucléation. Finalement, il a été montré que la morphologie cristalline est fortement affectée par les mécanismes de dégradation thermique et d'auto-nucléation.

Effet d’une psychothérapie psychodynamique interpersonnelle sur les symptômes dépressifs d’une clientèle atteinte d’un trouble neurocognitif dû à la maladie d’Alzheimer

Le trouble neurocognitif dû à la maladie d’Alzheimer (TNMA) constitue un enjeu de santé publique incontournable en raison de son incidence et de ses conséquences désastreuses. En plus des atteintes cognitives et fonctionnelles qu'il engendre chez la personne qui en est atteinte, la TNMA implique la présence de symptômes psychologiques et comportementaux comme la dépression. Les quelques études qui ont tenté une intervention non pharmacologique ont essentiellement mesuré les changements comportementaux ou cognitifs, laissant peu de place au vécu émotionnel. De plus, les rares études qui ont inclus l’exploration des affects ont obtenu des résultats peu concluants, mais possiblement explicables par des lacunes méthodologiques. Le premier article de cette thèse comprend un survol de la littérature et la proposition d’un nouveau modèle de psychothérapie afin de traiter les symptômes dépressifs chez les personnes atteintes d’un TNMA. Inspiré de l’adaptation de Brierley et al. (2003) de la psychothérapie psychodynamique interpersonnelle pour les personnes atteintes d’un TNMA et de symptômes dépressifs, notre modèle tient compte des nouvelles connaissances sur la mémoire implicite, relativement préservée chez la personne atteinte d’un TNMA, et inclus un nombre de séances plus élevé (15 semaines) que dans la plupart des études documentées jusqu’à maintenant. Un devis expérimental à cas uniques (n = 4) combiné à un dispositif par lignes de base multiple a été adopté pour évaluer l’efficacité de ce modèle. L’évaluation des effets de l’intervention comprenait la Dementia Mood Assessment Scale (DMAS), la Cornell Scale for Depression in Dementia (CSDD) et le Dementia Quality Of Life (DQOL). Aussi, dans le but d’obtenir une mesure continue, les participantes ont évalué leur humeur et leur intérêt chaque semaine pendant l’étude. La DMAS et la CSDD ont aussi été complétées par un proche. Le deuxième article présente une étude exploratoire visant à mesurer le potentiel clinique du modèle proposé pour une participante. Le profil des trois autres participantes sont présentés dans la transition de cette thèse pour compléter le travail de recherche visant à mesurer les effets cliniques du modèle proposé. Bien que les résultats des différents suivis aient démontré une variabilité importante, il est possible de conclure qu’une amélioration significative à au moins une mesure clinique des symptômes de la dépression a été observée pour la majorité des participantes. Cette amélioration clinique a aussi été confirmée par les proches aidants. Enfin, malgré les limites de l’étude, celle-ci suggère que le modèle de psychothérapie psychodynamique interpersonnelle que nous proposons présente un certain potentiel d’efficacité thérapeutique avec une clientèle atteinte d’un TNMA et de symptômes dépressifs. La discussion générale de la thèse s’inspire des résultats de celle-ci afin de proposer de nouvelles adaptations, ainsi que des pistes de recherche futures devant permettre d’en mesurer l’efficacité.

L'utilisation de la vidéoconférence comme outil de formation à distance

[...] D'une façon globale, il semble donc exister trois grandes tendances dans le domaine de la formation : 1. une personnalisation de la formation pour l'apprenant ; 2. un rapprochement de la formation vers l'étudiant ; 3. une individualisation de la formation. On entend par personnalisation de la formation le fait que le contenu des cours est de plus en plus adapté aux caractéristiques propres des groupes visés et à leurs besoins. Le rapprochement de la formation vers l'étudiant signifie que plus que jamais, on tente de déplacer la formation vers l'apprenant plutôt que de déplacer celui-ci vers une classe qui ne reflète pas son milieu de travail. Quant à l'individualisation de la formation, cela veut dire que l'étudiant aura, dans un avenir proche, un accès de plus en plus individuel à la formation ; il pourra communiquer avec le formateur lorsqu'il désirera obtenir sa formation. La mise sur pied de centres de formation utilisant la vidéoconférence en salle comme outil de communication par des établissements d'enseignement, tels que l'Université du Tennessee (14 sites de vidéoconférence), le consortium d'éducation de l'Illinois de l'ouest (29 sites), l'école Escambia du comté d'Escambia en Floride (8 sites) et l'Université du Kentucky (7 sites) aux États-Unis, confirment ou nous incitent à croire que ces tendances sont fondées. Ainsi, devant ces nouvelles possibilités et réalités, les entreprises et les établissements d'enseignement doivent réévaluer leurs méthodes de formation à distance. La formation à distance peut-elle bénéficier de ces développements technologiques ? Pourrait-elle utiliser un outil de communication telle que la vidéoconférence pour dispenser des programmes de formation à distance ? Il apparaît donc qu'il faut évaluer la possibilité d'employer la vidéoconférence en salle pour dispenser des programmes de formation à distance.

Effets d'un suivi-intervention auprès des élèves en difficultés d'apprentissage au collégial

Cette recherche, effectuée à l'automne 1987, auprès d'élèves en difficulté d'apprentissage au niveau collégial avait comme objectif principal de vérifier si les élèves qui avaient eu un suivi-intervention de groupe auraient respecté leurs conditions (contrats) plus que les élèves qui n'ont pas eu de suivi-intervention au cours de cette même période. Une approche de type expérientiel basée sur la théorie du double axe a été utilisée pour structurer l'apprentissage cognitif et affectif des élèves choisis. L'idée maîtresse de cette approche s'inspire d'auteurs américains, dont les concepts ont été repris par Limoges au Québec. Enfin une méthodologie utilisant la prise de conscience (affective et cognitive) a été employée pour stimuler l'expérience des participants en les aidant à nommer et à verbaliser ce qu'ils ont symbolisé au cours de l'expérience de groupe. Élèves ayant abandonné ou échoué la moitié ou plus de leurs cours à l'hiver 1987 (article 33). Les élèves avaient à signer un contrat stipulant le nombre de cours à réussir. Deux groupes d'élèves ont été choisis pour faire l'expérience i.e. le groupe expérimental. Les élèves qui n'ont eu aucune consultation individuelle ou de groupe formeront le groupe contrôle. Le groupe expérimental a été rencontré cinq fois durant la session et la durée des rencontres de groupe était de trois heures. Chacune des rencontres incluait des activités et des discussions autour d'une situation pédagogique insatisfaisante que vivaient les participants. De plus, chaque élève du groupe expérimental avait à faire des exercices d'intégration cognitive après chacune des rencontres et ce, autour des thèmes suivants: - réactions face au programme, - qu'est-ce que j'ai aimé? - qu'est-ce que je n'ai pas aimé? - ce que je retiens, - ce qui se dégage, - les apprentissages, les prises de conscience, - les sentiments, les craintes, les empêchements ... Pour sa part, le groupe contrôle n'a pas fait ces activités . Pour conclure, on a remarqué que les élèves qui ont eu un suivi-intervention ont respecté leur contrat dans une proportion nettement plus grande. En effet, le taux d'amélioration s'élève à 116% suite à cette intervention de groupe.

Étude de la réception des stratégies de vulgarisation scientifique et de persuasion dans un objectif de sensibilisation et de modification comportementale : le cas de la présentation sur la pollution lumineuse à l'ASTROLab

Dans le cadre du présent travail, nous examinons les présentations de sensibilisation effectuées à l’ASTROLab, par l’entremise d’une enquête terrain. Nous étudions ces présentations sous divers angles qui s’entrecroisent : les stratégies de communication existantes (tant de vulgarisation que de persuasion ou de communication environnementale), les processus de l’impact persuasif et de la modification comportementale et les caractéristiques du comportement modifiable. Les questions auxquelles nous tentons de répondre avec cette étude concernent les stratégies de vulgarisation scientifique utilisées à l’ASTROLab contribuant efficacement à la modification comportementale ainsi que la corrélation entre la promotion de l’information et l’action. L’observation des groupes ainsi que deux sondages, en deux temps, ont permis de ressortir des résultats qualitatifs et quantitatifs. Nous avons constaté que la principale stratégie de vulgarisation scientifique efficace pour la modification comportementale est celle qui repose sur les caractéristiques du comportement modifiable. L’exemplification semble aussi avoir porté fruit, mais de façon moins évidente. Le visuel et la clarté des termes ainsi que la crédibilité et l’humour ont participé à la compréhension et à la persuasion, tout comme la stratégie de l’appel à l’émotion, qui a aussi contribué à l’attention. Bien sûr, la persuasion, et par ricochet la rétention de l’information, est en grande partie responsable de la modification comportementale. La rétention a été consolidée grâce au visuel, à l’exemplarité et au récit, ainsi qu’un peu grâce à l’appel à l’émotion et à la comparaison. L’humour y a également joué un rôle, en aidant à conserver l’attention. Nos résultats démontrent que seulement 32 % des participantes et participants en sont à l’étape de l’action et qu’environ 90 % des gens étudiés affirment avoir transmis l’information acquise. Ce constat porte à croire que l’étape de la promotion de l’information n’est pas nécessairement précédée d’actions tangibles, mais minimalement d’intention d’action. À partir de l’étude menée, nous formulons cinq recommandations à l’intention des vulgarisateurs afin de pallier les facteurs limitants. Un des principaux facteurs limitants à l’action a été l’impuissance des participantes et participants. Nous constatons aussi que, dans le processus de l’impact persuasif, l’étape de la rétention est celle qui a le plus posé problème. Nos recherches théoriques n’étaient pas précisément tournées vers les stratégies de rétention de l’information, à part pour les méthodes comme le visuel, l’expérience ou l’humour. Il serait pertinent de refaire une étude qui permettrait d’approfondir les assises théoriques reliées à la mémorisation d’information, afin de diriger autrement la méthodologie ou l’analyse des résultats, et d’en arriver à des recommandations utiles à ce sujet.

L’agir professionnel des enseignants dans la gestion des difficultés “ordinaires” d’apprentissage au primaire : analyse d’un cas dans une perspective historico-culturelle

Cette thèse porte sur l’agir professionnel d’enseignants dans la gestion des difficultés “ordinaires” d’apprentissage, notamment à travers les gestes professionnels qu’ils peuvent mobiliser pour aider les élèves à les surmonter. L’originalité de cette étude réside dans sa capacité à documenter, à l’appui d’assises conceptuelles pertinentes, le “paradigme manquant” (Roiné, 2014) dans les analyses actuelles sur les difficultés d’apprentissage, tout en se démarquant des approches dites pathologisantes. En d’autres termes, elle s’efforce de déplacer le centre de gravité de l’interprétation des difficultés d’apprentissage vers la sphère pédagogique et didactique tout en œuvrant à la définition d’un agir spécifique dans le cadre de la classe. Au sein de cette approche, qui se veut psychopédagogique (Benoît, 2005), les difficultés d’apprentissage sont considérées comme normales et inhérentes à l’apprentissage, ce qui met l’agir enseignant au centre des solutions à envisager. En cherchant à documenter la manière dont ce type de difficultés peut être pris en compte dans le cadre même de la classe, nous avons défini la notion de difficultés “ordinaires” d’apprentissage et mobilisé le concept d’agir professionnel (Jorro, 2004, 2006a ; Jorro et Crocé-Spinelli, 2010). Ce dernier s’articule autour de quatre gestes professionnels (les gestes langagiers, les gestes de mise en scène des savoirs, les gestes éthiques et les gestes d’ajustement dans la situation). Nous avons inscrit notre démarche dans le cadre de la théorie historique-culturelle proposée par Vygotski (1997, 2016) dans la mesure où le concept de zone de développement le plus proche contient en soi, à notre sens, la notion de difficulté, d’une part, et d’accompagnement (agir) de la part de l’enseignant, d’autre part. À l’instar d’autres travaux portant sur l’agir professionnel d’enseignants, la présente recherche, portant sur une étude de cas (Savoie-Zajc, 2011), permet de poser quelques hypothèses signifiantes quant à l’impact des gestes professionnels mobilisés par un enseignant pour intervenir auprès d’élèves éprouvant des difficultés “ordinaires” d’apprentissage en contexte de classe. Cette étude tend à montrer aux acteurs de l’éducation que l’agir enseignant peut détenir tout le potentiel nécessaire au développement d’une approche psychopédagogique visant à intervenir dans la gestion des difficultés “ordinaires” d’apprentissage, sans qu’il soit systématiquement nécessaire d’externaliser leur prise en charge ou de recourir aux professionnels du soin (Morel, 2014).

Amélioration de la technique des anneaux piézoélectriques (P-RAT) à l'aide des simulations 3D

La vitesse des ondes de cisaillement est généralement mesurée en laboratoire en utilisant des éléments piézoélectriques comme les bender elements (BE). Cependant, ces techniques présentent certains problèmes au niveau de l’émission à la fois des ondes primaires et de cisaillement, les effets de champ proche, les effets de bords, et l’incertitude au niveau de l’interprétation du signal. Une nouvelle technique, baptisée technique des anneaux piézoélectriques (P-RAT) a été développée dans le laboratoire géotechnique de l'Université de Sherbrooke afin de minimiser / éliminer les difficultés associées aux autres techniques, en particulier, la pénétration des échantillons, obligatoire pour la technique BE. Cette étude présente une description de la technique P-RAT ainsi que les résultats des simulations numériques réalisées avec le code informatique COMSOL afin d'étudier l'interaction entre les composantes du P-RAT et l'échantillon testé (sol ou solide). L’étude démontre l’efficacité du concept de la méthode P-RAT et présente des modifications pour améliorer la fiabilité et la performance de la méthode P-RAT afin d’étendre son applicabilité dans le domaine du génie civil. L’implémentation de la dernière génération de P-RAT dans une cellule triaxiale et une autre œdométrique était l’aboutissement de cette étude.

Validation des besoins en vue de la création d’un portfolio virtuel pour le suivi de la compétence «effectuer des méthodes d’évaluation et des méthodes de soins» dans le cadre du Programme de soins infirmiers au Cégep de Thetford

Les stages en milieux hospitaliers offrent une opportunité aux personnes étudiantes dans le domaine de la santé d’exécuter différentes méthodes d’évaluation et des méthodes de soins. Le Programme de soins infirmiers offre plusieurs de ces stages. Pour chaque stage, les personnes étudiantes elles doivent faire une liste des méthodes d’évaluation et des méthodes de soins effectuées dans un cahier. Elles doivent aussi y faire leur autoévaluation sur, par exemples, le déroulement de la méthode de soins, sur la relation avec le patient, ses difficultés... Le Programme de soins infirmiers comprenant 11 différents stages sur les 3 ans, il devient difficile d’avoir un suivi des acquis antérieurs et une bonne évaluation de la compétence. La création d’un portfolio sur les techniques effectuées lors des stages, permettra le suivi et l’évaluation des apprentissages relatifs à la compétence « utiliser des méthodes d’évaluation et des méthodes de soins » (Gouvernement du Québec, 2004) et ce, sur toute la durée du programme, soit trois ans, plutôt que sur la base d’un seul stage. Pour ce faire, un questionnaire en ligne a été complété par 46 personnes étudiantes et enseignantes dans le Programme de soins infirmiers du Cégep de Thetford. Suite à l’analyse, des focus groupes ont eu lieu pour valider ou clarifier certaines informations. L’analyse du questionnaire a permis de voir que la majorité des personnes répondantes est ouverte à essayer un portfolio électronique. De plus, des données pouvant figurer dans le portfolio et une grille des méthodes de soins ont été soulignées pour s’assurer de débuter le développement de ce dernier selon les besoins des personnes participantes. Comme il s’agit d’un nouvel outil pédagogique, leur implication dans le projet dès le début du processus pourrait permettre une meilleure collaboration lors de l’implantation du portfolio. Contrairement à la version papier, le portfolio électronique a l’avantage d’être accessible plus facilement et peut être utilisé en ligne par plus d’une personne à la fois. Il devient plus facile pour les personnes étudiantes et les enseignantes de commenter l’évolution de leurs compétences au fur et à mesure plutôt qu’à la fin du stage seulement. L’objectif étant d’avoir tous les éléments en main avant de commencer à travailler sur le développement du portfolio. En ayant déjà les attentes des personnes potentiellement utilisatrices, nous espérons diminuer le nombre de modifications ou d’ajustements à postériori. Nous espérons aussi que les personnes pouvant utiliser le portfolio y adhérent plus facilement s’il répond à leur besoins dès le départ. L’utilisation d’un portfolio sur la durée du programme pour l’évaluation des compétences longitudinales serait grandement aidant pour la progression et la réussite des personnes étudiantes. Pour le moment, il s’agit de créer le portfolio pour une compétence seulement. Toutefois, toutes les compétences évaluées pourraient éventuellement se retrouver dans cet outil et pourrait permettre aux personnes étudiantes d’avoir, en tout temps, le curriculum de leur formation, facilitant leur réflexion personnel et permettant de développer un jugement critique face à leur propre cheminement.

Transfert ultrarapide d’électron et transfert modéré d’énergie au sein d’assemblages supramoléculaires de colorants et d’un cluster de palladium

Résumé : Les transferts d’électrons photo-induits et d’énergie jouent un rôle primordial dans un grand nombre de processus photochimiques et photobiologiques, comme la respiration ou la photosynthèse. Une très grande quantité de systèmes à liaisons covalentes ont été conçus pour copier ces processus de transferts. Cependant, les progrès sont, en grande partie, limités par les difficultés rencontrées dans la synthèse de nouveaux couples de types donneurs-accepteurs. Récemment, des espèces utilisant des liaisons non-covalentes, comme les liaisons hydrogènes, les interactions [pi]-[pi], les liaisons de coordination métal-ligands ou encore les interactions électrostatiques sont le centre d’un nouvel intérêt du fait qu’ils soient plus faciles à synthétiser et à gérer pour obtenir des comportements de transferts d’électrons ou d’énergie plus flexibles et sélectifs. C’est dans cette optique que le travail de cette thèse a été mené, i.e. de concevoir des composés auto-assemblés avec des porphyrines et un cluster de palladium pour l’étude des transferts d’électrons photo-induits et d’énergie. Cette thèse se divise en quatre parties principales. Dans la première section, le chapitre 3, deux colorants porphyriniques, soit le 5-(4-carboxylphényl)-10, 15, 20-tristolyl(porphyrinato)zinc(II) (MCP, avec Na+ comme contre-ion) et 5, 15-bis(4-carboxylphényl)-15, 20-bistolyl(porphyrinato)zinc(II) (DCP, avec Na+ comme contre-ion) ont été utilisés comme donneurs d’électrons, et le [Pd3(dppm)3(CO)]2+ ([Pd32+], dppm = (Ph2P)2CH2, PF6‾ est le contre-ion) a été choisi comme accepteur d’électrons. La structure de l’assemblage [Pd32+]•••porphyrine a été élucidée par l’optimisation des géométries à l’aide de calculs DFT. La spectroscopie d’absorption transitoire (TAS) montre la vitesse de transferts d’électrons la plus rapide (< 85 fs, temps inférieurs à la limite de détection) jamais enregistrée pour ce type de système (porphyrine-accepteur auto-assemblés). Généralement, ces processus sont de l’ordre de l’échelle de la ps-ns. Cette vitesse est comparable aux plus rapides transferts d’électrons rapportés dans le cas de systèmes covalents de type porphyrine-accepteur rapide (< 85 fs, temps inférieurs à la limite de détection). Ce transfert d’électrons ultra-rapide (ket > 1.2 × 1013 s-1) se produit à l’état énergétique S1 des colorants dans une structure liée directement par des interactions ioniques, ce qui indique qu’il n’est pas nécessaire d’avoir de forts liens ou une géométrie courbée entre le donneur et l’accepteur. Dans une deuxième section, au chapitre 4, nous avons étudié en profondeur l’effet de l’utilisation de porphyrines à systèmes π-étendus sur le comportement des transferts d’électrons. Le colorant 9, 18, 27, 36-tétrakis-meso-(4-carboxyphényl)tétrabenzoporphyrinatozinc(II) (TCPBP, avec Na+ comme contre-ion) a été sélectionné comme candidat, et le 5, 10, 15, 20-tétrakis-meso-(4-carboxyphényl)porphyrineatozinc(II) (TCPP, avec Na+ comme contre-ion) a aussi été utilisé à des fins de comparaisons. TCPBP et TCPP ont, tous deux, été utilisés comme donneurs d’électrons pour fabriquer des assemblages supramoléculaires avec le cluster [Pd32+] comme accepteur d’électrons. Les calculs DFT ont été réalisés pour expliquer les structures de ces assemblages. Dans les conditions expérimentales, ces assemblages sont composés principalement d’une porphyrine avec 4 équivalents de clusters. Ces systèmes ont aussi été investigués par des mesures de quenching (perte de luminescence), par électrochimie et par d’autres techniques. Les transferts d’électrons (< 85 fs; temps inférieurs à la limite de détection) étaient aussi observés, de façon similaire aux assemblages MCP•••[Pd32+] et [Pd32+]•••DCP•••[Pd32+]. Les résultats nous indiquent que la modification de la structure de la porphyrine vers la tétrabenzoporphyrine ne semble pas influencer le comportement des cinétiques de transferts d’électrons (aller ou retour). Dans la troisième section, le chapitre 5, nous avons synthétisé la porphyrine hautement [pi]-conjuguée: 9, 18, 27, 36-tétra-(4-carboxyphényléthynyl)tétrabenzoporphyrinatozinc(II) (TCPEBP, avec Na+ comme contre-ion) par des fonctionnalisations en positions meso- et β, β-, qui présente un déplacement vers le rouge de la bande de Soret et des bandes Q. TCPEBP était utilisé comme donneur d’électrons pour fabriquer des motifs supramoléculaires avec le [Pd32+] comme accepteur d’électrons. Des expériences en parallèle ont été menées en utilisant la 5, 10, 15, 20-tétra-(4-carboxyphényl)éthynylporphyrinatozinc(II) (TCPEP, avec Na+ comme contre-ion). Des calculs DFT et TDDFT ont été réalisés pour de nouveau déterminer de façon théorique les structures de ces systèmes. Les constantes d’association pour les assemblages TCPEBP•••[Pd32+]x sont les plus élevées parmi tous les assemblages entre des porphyrines et le cluster de palladium rencontrés dans la littérature. La TAS a montré, encore une fois, des processus de transferts d’électrons dans des échelles de l’ordre de 75-110 fs. Cependant, les transferts de retour d’électrons sont aussi très rapides (< 1 ps), ce qui est un obstacle potentiel pour des applications en cellules solaires à pigment photosensible (DSSCs). Dans la quatrième section, le chapitre 6, les transferts d’énergie triplets (TET) ont été étudiés pour les assemblages MCP•••[Pd32+] et [Pd32+]•••DCP•••[Pd32+]. Les analyses spectrales des états transitoires dans l’échelle de temps de la ns-[mu]s démontrent de façon évidente les TETs; ceux-ci présentent des transferts d’énergie lents et/ou des vitesses moyennes pour des transferts d’énergie T1-T1 (3dye*•••[Pd32+] → dye•••3[Pd32+]*) opérant à travers exclusivement le mécanisme de Förster avec des valeurs de kET autour de ~ 1 × 105 s-1 selon les mesures d’absorption transitoires à 298 K. Des forces motrices non-favorables rendent ces types de processus non-opérants ou très lents dans les états T1. L’état T1 de [Pd32+] (~8190 cm-1) a été qualitativement déterminé par DFT et par la mise en évidence de l’émission S0 ← Tn retardée à 680-700 nm provenant de l’annihilation T1-T1, ce qui fait que ce cluster peut potentiellement agir comme un donneur à partir de ses états Tn, et accepteur à partir de T1 à l’intérieur de ces assemblages. Des pertes d’intensités de types statiques pour la phosphorescence dans le proche-IR sont observées à 785 nm. Ce travail démontre une efficacité modérée des colorants à base de porphyrines pour être impliquée dans des TETs avec des fragments organométalliques, et ce, même attachées grâce à des interactions ioniques. En conclusion, les assemblages ioniques à base de porphyrines et de clusters de palladium présentent des propriétés de transferts d’électrons S1 ultra-rapides, et des transferts d’énergie T1 de vitesses modérées, ce qui est utile pour de possibles applications comme outils optoélectroniques. D’autres études, plus en profondeur, sont présentement en progrès.

Expérimentation d’un outil de validation de l’épreuve synthèse d’un programme d’études collégiales

La mise en oeuvre de l’approche par compétences (APC) dans les programmes de formation au Québec a suscité un lot de changements dans les pratiques d’enseignement et d’évaluation durant les deux dernières décennies. Cette approche a occasionné un renouvellement des programmes d’études. Maintenant, les programmes d’études ciblent le développement des compétences. Le renouveau de l’enseignement est accompagné par la modification de certains articles du Règlement sur le régime des études collégiales (RREC), on y ajoute une nouvelle exigence de sanction des études pour les programmes collégiaux. Chacun des programmes d’études collégiales doit désormais mettre en place une activité synthèse d’évaluation des apprentissages. Cette activité doit se situer à la fin du parcours de formation et témoigner de l’intégration des compétences et des apprentissages essentiels réalisés dans l’ensemble du programme d’études. L’épreuve synthèse de programme (ÉSP) est sous la responsabilité des collèges et elle est encadrée par la politique institutionnelle d’évaluation des apprentissages (PIEA) de chaque établissement. Cette imposition ministérielle est toutefois peu documentée et laisse une grande latitude aux programmes d’études quant aux choix de la stratégie, aux modalités de passation et d’évaluation. Ceci amène le programme Technologie de radio-oncologie du collège Ahuntsic à se questionner sur la validité de leur ÉSP. Cette recherche porte sur le thème de l’ÉSP d’études collégiales. La problématique s’articule autour du fait qu’il est possible de créer une ÉSP qui s’appuie sur les principes de l’évaluation certificative des apprentissages, mais qui ne permet pas d’attester de l’atteinte des compétences de l’ensemble du programme d’études. Par conséquent, le premier objectif de cette recherche vise l’expérimentation d’un outil de validation de l’ÉSP. Le deuxième objectif consiste à analyser les résultats d’expérimentation et de bonifier l’outil de validation au regard des commentaires des participantes et des participants. Dans le cadre du présent essai, un outil de validation de l’ÉSP a été mis au point et mis à l’essai à travers une recherche-expérimentation, qui repose sur une approche méthodologique qualitative et une posture épistémologique de recherche. L’outil de validation de l’ÉSP est inspiré des travaux du Pôle de l’Est (1996). Il propose une série de questions regroupées selon cinq thématiques pour que les enseignantes et les enseignants du cours porteur de l’ÉSP puissent poser un diagnostic sur l’ÉSP de leur programme d’études. Chaque thématique est accompagnée d’une grille d’évaluation à échelle descriptive pour faciliter la réflexion sur les forces, les limites et reconnaître les correctifs devant être apportés à l’ÉSP. Un plan de travail est également suggéré, facilitant ainsi les travaux à entrevoir pour assurer l’amélioration de l’ÉSP. L’expérimentation de l’outil de validation de l’ÉSP par quatre équipes enseignantes a permis de recueillir des résultats à partir des réponses à un questionnaire électronique et à une entrevue téléphonique semi-dirigée, ceci en tenant compte des considérations éthiques. Ces résultats ont été analysés, compilés et comparés pour aider à concevoir une version finale de l’outil de validation de l’ÉSP. La version finale de l’outil de validation de l’ÉSP intègre les propositions d’amélioration émises par les quatre équipes d’enseignantes et d’enseignants qui ont accepté d’expérimenter l’outil. La triangulation des méthodes de collecte de données a été utilisée afin d’assurer la rigueur des travaux. Les commentaires tels que l’ajout d’une piste de réflexion concernant la charge de travail associé à la réalisation de l’ÉSP, l’ajout d’une définition concernant une caractéristique de l’évaluation certificative ainsi que la correction de deux critères d’évaluation inscrits dans la grille d’évaluation à échelle descriptive, ont favorisé la conception d’un outil de validation de l’ÉSP qui répond davantage aux besoins des programmes d’études collégiales. Les résultats obtenus portent à croire que l’outil de validation de l’ÉSP est complet et utile. Il peut être utilisé autant par les programmes préuniversitaires que les programmes techniques. Bien qu’il propose une démarche simple, il nécessite une concertation en équipe programme et il peut s’avérer aidant que cette démarche soit soutenue par une conseillère ou un conseiller pédagogique. De cette recherche-expérimentation sont ressorties des pistes de recherches future notamment la conception d’un outil de validation pour les épreuves terminales de cours. De plus, une connaissance plus approfondie des notions concernant l’évaluation certificative peut soulever également des questionnements concernant les différentes stratégies d’évaluation à envisager dans le cadre d’une ÉSP.

Retrofit de systèmes de revalorisation de chaleur industrielle à basse température par optimisation exergo-économique

Ce projet porte, dans un souci d’efficacité énergétique, sur la récupération d’énergie des rejets thermiques à basse température. Une analyse d’optimisation des technologies dans le but d’obtenir un système de revalorisation de chaleur rentable fait objet de cette recherche. Le but sera de soutirer la chaleur des rejets thermiques et de la réappliquer à un procédé industriel. Réduire la consommation énergétique d’une usine entre habituellement en conflit avec l’investissement requis pour les équipements de revalorisation de chaleur. Ce projet de maitrise porte sur l’application d’optimisations multiobjectives par algorithme génétique (GA) pour faciliter le design en retrofit des systèmes de revalorisation de chaleur industrielle. L’originalité de cette approche consiste à l’emploi du «fast non-dominant sorting genetic algorithm» ou NSGA-II dans le but de trouver les solutions optimales entre la valeur capitale et les pertes exergétiques des réseaux d’échangeurs de chaleur et de pompes à chaleur. Identifier les solutions optimales entre le coût et l’efficacité exergétique peut ensuite aider dans le processus de sélection d’un design approprié en considérant les coûts énergétiques. Afin de tester cette approche, une étude de cas est proposée pour la récupération de chaleur dans une usine de pâte et papier. Ceci inclut l’intégration d’échangeur de chaleur Shell&tube, d’échangeur à contact direct et de pompe à chaleur au réseau thermique existant. Pour l’étude de cas, le projet en collaboration avec Cascades est constitué de deux étapes, soit de ciblage et d’optimisation de solutions de retrofit du réseau d’échangeur de chaleur de l’usine de tissus Cascades à Kinsley Falls. L’étape de ciblage, basée sur la méthode d’analyse du pincement, permet d’identifier et de sélectionner les modifications de topologie du réseau d’échangeurs existant en y ajoutant de nouveaux équipements. Les scénarios résultants passent ensuite à l’étape d’optimisation où les modèles mathématiques pour chaque nouvel équipement sont optimisés afin de produire une courbe d’échange optimal entre le critère économique et exergétique. Pourquoi doubler l’analyse économique d’un critère d’exergie? D’abord, parce que les modèles économiques sont par définition de nature imprécise. Coupler les résultats des modèles économiques avec un critère exergétique permet d’identifier des solutions de retrofit plus efficaces sans trop s’éloigner d’un optimum économique. Ensuite, le rendement exergétique permet d’identifier les designs utilisant l’énergie de haute qualité, telle que l’électricité ou la vapeur, de façon plus efficace lorsque des sources d’énergie de basse qualité, telles que les effluents thermiques, sont disponibles. Ainsi en choisissant un design qui détruit moins d’exergie, il demandera un coût énergétique moindre. Les résultats de l’étude de cas publiés dans l’article montrent une possibilité de réduction des coûts en demande de vapeur de 89% tout en réduisant la destruction d’exergie de 82%. Dans certains cas de retrofit, la solution la plus justifiable économiquement est également très proche de la solution à destruction d’exergie minimale. L’analyse du réseau d’échangeurs et l’amélioration de son rendement exergétique permettront de justifier l’intégration de ces systèmes dans l’usine. Les diverses options pourront ensuite être considérées par Cascades pour leurs faisabilités technologiques et économiques sachant qu’elles ont été optimisées.

Rôle du facteur de transcription HNF1α dans la promotion du diabète par l’intermédiaire d’hormones intestinales

HNF1α (hepatocyte nuclear factor-1α) est un facteur de transcription exprimé dans le foie, le pancréas, les reins, l’estomac, l’intestin grêle et le côlon. Il a été démontré que des mutations du gène codant pour cette protéine sont associées à un diabète non insulinodépendant MODY3. De plus, les souris déficientes pour l’expression de Hnf1α souffrent d’hyperglycémie. Ces animaux mutants semblent produire de l’insuline mais présentent cependant une altération de la sécrétion de cette hormone au niveau du pancréas. Dans une précédente étude, nous avons démontré que certains marqueurs de cellules entéroendocrines impliqués dans l’homéostasie du glucose étaient modulés chez les animaux mutants comparativement aux animaux contrôles notamment la ghréline, le Gip, la somatostatine. Notre hypothèse de recherche est que la perte de Hnf1α conditionne la promotion du diabète par l’intermédiaire d’hormones intestinales. Nous avons observé, chez les animaux mutants, une augmentation de l’expression du transcrit, du nombre de cellules positives ainsi que des taux plasmatiques de ghréline. Cette hormone étant reliée à l’homéostasie du glucose, nous avons suivi les variations de la glycémie et des taux d’insuline chez nos animaux. Nous avons observé une hyperglycémie accompagnée d’une diminution des taux d’insuline chez nos animaux mutants. Ces souris présentent une prise alimentaire augmentée, une polyurie et une polydipsie élevées, symptômes connus du diabète. Le traitement de 6 jours sur les souris Hnf1α[indice supérieur -/-] avec un antagoniste commercial du récepteur à la ghréline GHSR1a, le (D-Lys3)-GHRP-6 de BACHEM®, montre un rétablissement de la glycémie proche des valeurs normales, de même qu’une augmentation significative des taux d’insuline plasmatiques des souris traitées, une diminution de la polyurie, de la polydipsie et de la glycosurie. Les souris mutantes traitées avec cet antagoniste voient leur tolérance au glucose améliorée même en cas de choc glycémique. Nous avons, enfin, documenté la régulation possible de Hnf1α vis-à-vis du gène codant pour la ghréline. Des infections lentivirales, réalisées sur des cellules MIN6 avec un shARN dirigé contre le transcrit Hnf1α, montrent une augmentation des taux d’expression du transcrit ghréline. Nous avons également mis en évidence l’interaction physique entre Hnf1α et le promoteur ghréline en plusieurs sites par des expériences d’immunoprécipitation de la chromatine. L’ensemble de ces résultats suggère que la perte de Hnf1α chez la souris joue un rôle dans la promotion de l’hyperglycémie par l’intermédiaire d’une dérégulation de la production de ghréline.